一級建造師《機電工程》教材知識點：1H413041塔器設備的安裝技術

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　　1H413040靜置設備及金屬結構安裝技術

　　1H413041塔器設備的安裝技術

　　塔、容器、反應器類工藝設備(以下簡稱塔器)是靜置設備的重要組成部分，大多數(shù)是非標準設備，其中多數(shù)屬于壓力容器?，F(xiàn)場安裝施工程序復雜，質(zhì)量要求高。本條的主要知識點是：塔器的結構、工藝作用和到貨狀態(tài);塔器設備安裝技術;產(chǎn)品焊接試板的制作與檢驗;耐壓試驗與氣密性試驗。

　　一、塔器的結構、工藝作用和到貨狀態(tài)

　　1.塔器的結構與工藝作用

　　塔器為圓筒形焊接結構的工藝設備，由簡體、封頭(或稱頭蓋)和支座組成，是專門為某種生產(chǎn)工藝要求而設計、制造的非標準設備。塔是用于蒸餾、抽提、吸收、精制等離過程的直立設備，廣泛用于氣一液與液一液相間傳質(zhì)、傳熱。反應器是用于完成介質(zhì)的物理、化學反應的設備。容器在本條中僅指內(nèi)部盛裝物料且不進行化學反應或其他物理、化學過程，內(nèi)部通常沒有設施或只有簡單的輔助結構的工藝設備，也稱為罐。

　　2.塔器現(xiàn)場到貨狀態(tài)

　　塔器多數(shù)由專門的壓力容器制造單位制造，安裝單位進行現(xiàn)場安裝。部分塔器由于體積(幾何尺寸)大，受運輸?shù)某叽缦拗?，不能全部在制造廠制造成整體運到安裝現(xiàn)場，以不同組裝形式出廠，即不同的到貨狀態(tài)。到貨狀態(tài)分為整體到貨、分段到貨、分片到貨。

　　一、塔器設備安裝技術

　　(一)壓力容器安裝許可規(guī)則

　　壓力容器的現(xiàn)場安裝(指壓力容器整體就位、整體移位安裝的活動)與壓力容器現(xiàn)場組焊(需在安裝現(xiàn)場完成最后環(huán)焊縫焊接工作和/或需在現(xiàn)場組焊)，應當根據(jù)特種設備安全法及有關法規(guī)的規(guī)定，經(jīng)負責特種設備安全監(jiān)督管理的部門許可。具體的許可規(guī)定參見1H431032特種設備制造、安裝、改造的許可制度。

　　壓力容器在安裝(包括現(xiàn)場組焊)前，安裝施工單位應當向直轄市或者設區(qū)的市的特種設備安全監(jiān)督管理部門書面告知。

　　(二)元件、半成品或設備驗收

　　1.產(chǎn)品質(zhì)量證明文件檢查驗收

　　產(chǎn)品質(zhì)量證明文件應符合下列規(guī)定： (1)特性數(shù)據(jù)符合設計文件及相應技術標準;(2)有復檢要求的材料應有復驗報告;(3)壓力容器還應符合壓力容器安全技術規(guī)程的規(guī)定。

　　2.分段到貨設備驗收

　　(1)分段處的圓度、外圓周長偏差、端口不平度、坡口質(zhì)量符合相關規(guī)定;

　　(2)簡體直線度、簡體長度以及簡體上接管中心方位和標高的偏差符合相關規(guī)定;

　　(3)組裝標記清晰;

　　14)裙座底板上的地腳螺栓孔中心圓直徑允許偏差、相鄰兩孔弦長允許偏差和任意兩孔弦長允許偏差均為2mm。

　　(三)整體到貨塔器的一般安裝程序

　　1.塔器安裝或在基礎上組裝，應在基礎驗收合格后進行。設備在基礎上組焊，應復測基礎及其表面處理并符合要求，基礎混凝土強度應不低于設計強度的75%。

　　2.塔器安裝程序：塔器現(xiàn)場檢查驗收→運放至吊裝要求位置→吊耳制作安裝、設置

　　吊裝機具→基礎驗收、設置墊鐵→整體吊裝、找正、緊固地腳螺栓、墊鐵點固→二次灌漿。

　　(四)分段到貨塔器的現(xiàn)場組對安裝程序

　　1.分段到貨塔器組對安裝方式：分臥裝和在基礎由下至上逐段組對安裝兩種。

　　2.臥裝組焊程序：分段設備、元件檢查驗收→在現(xiàn)場搭設道木垛或設置滾輪架(托輥)等組裝胎具→各段塔器組對焊接(可按上段殼體→中段殼體→下段殼體→底段殼體含裙座的順序)成整體塔器→對現(xiàn)場施焊的環(huán)焊縫進行無損檢測。塔器組焊完成后按整體到貨塔器的相同程序安裝就位，并進行內(nèi)固定件和其他配件安裝焊接以及耐壓試驗、氣密性試驗。

　　3.在基礎由下至上逐段組對安裝程序：分段設備、元件檢查驗收→基礎驗收、設置墊鐵→塔器的最下段(帶裙座段)吊裝就位、找正→吊裝第二段(由下至上排序)、找正→組焊段間環(huán)焊縫、無損檢測→重復上述過程：逐段吊裝直至吊裝最上段(帶頂封頭段)、找正、組焊段間環(huán)焊縫、無損檢測→整體找正、緊固地腳螺栓、墊鐵點固及二次灌漿→內(nèi)固定件和其他配件安裝焊接→耐壓試驗、氣密性試驗。

　　現(xiàn)場施焊的環(huán)焊縫的無損檢測也可在塔器各段全部組焊完畢后進行。

　　(五)分片到貨塔器現(xiàn)場組焊程序

　　1.殼體組裝方法：可根據(jù)現(xiàn)場情況，采用立式組對法、臥式組對法或混合組對法施工。

　　2.殼體組對分段原則：依據(jù)現(xiàn)場施工條件，減少高空作業(yè);接口宜設置在同一材質(zhì)、同一厚度的直筒段;接口應避開接管位置。

　　3.設備現(xiàn)場組焊原則程序：上、下封頭組焊→筒節(jié)組焊→筒節(jié)和封頭組焊→筒節(jié)之間組焊→裙座與下封頭組焊→裙座與筒體組焊(同時可進行支座與簡體組焊)→分段殼體組→開孔接管組焊→在分段殼體內(nèi)劃基準圓→固定件劃線、固定件及附件組焊→殼體組焊。

　　4.立式組對程序和要求

　　(1)設備在平臺上組對時，平臺不應有不均勻沉降。不銹鋼設備組焊平臺應有防污染措施。

　　(2)在下筒節(jié)的上口內(nèi)側(cè)或外側(cè)設置定位板，將上筒節(jié)吊裝就位。在對口處放置間隙片，間隙片的厚度按對口間隙確定。

　　(3)上下筒節(jié)相對應的方位線的偏差應不大于5mm。

　　(4)用調(diào)節(jié)絲杠調(diào)節(jié)對口間隙。用卡子、銷子調(diào)整錯邊量，符合要求后進行定位焊。

　　5.臥式組對程序和要求

　　(1)設置滾輪架(托輥)支座或胎具支座，支座的數(shù)量應視分段的長度和重量計算確定，其位置應避開人孔、接管等。支座的地基應壓實，不應發(fā)生不均勻沉陷。

　　(2)兩滾輪與殼體的中心夾角宜為600～700。

　　(3)將對口處周長換算成直徑差，計算錯邊量。對口時錯邊沿圓周均勻分配并符合規(guī)范要求。

　　(4)將各分段殼體吊到滾輪架或胎具支座上，對正四條方位線，以各分段的對口基準圓為基準，調(diào)整間隙、錯邊量，檢查直線度，合格后進行定位焊。

　　(5)各分段殼體上的人孔、接管宜在殼體成型并檢驗合格后安裝。

　　6.分段殼體檢驗合格后進行工序。宜進行固定件劃線、組對、焊接，再將各分段殼體組對成整體，或?qū)⒏鞣侄螝んw組焊成整體后進行固定件劃線、組對、焊接。

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　　三、產(chǎn)品焊接試板的制作與檢驗

　　(一)要求制作產(chǎn)品焊接試板的產(chǎn)品

　　分片到貨現(xiàn)場組焊的壓力容器應由組焊施工單位制備產(chǎn)品焊接試板(以下稱試板)。

　　(二)產(chǎn)品焊接試板制備的要求

　　1.試板應由施焊容器的焊工，采用與施焊容器相同的條件與相同焊接工藝焊接。

　　2.試板應設置在筒節(jié)縱向焊縫的延長部位與筒節(jié)同時施焊。

　　3.試板的原材料必須合格，且應與容器用材具有相同標準、相同牌號，相同厚度和相同熱處理狀態(tài)。

　　4.試板焊接后打上焊工代號鋼印，經(jīng)檢驗員外觀檢查合格后，打上檢驗員鋼印號。

　　5.焊接有熱處理要求的容器，試板應隨容器一起進行熱處理。

　　(三)產(chǎn)品焊接試板的檢驗與評定

　　1.試板的焊接接頭經(jīng)外觀檢查合格后應l。。%射線檢測合格。

　　2.試板的拉伸試驗合格指標。拉伸試樣的抗拉強度應大于或等于以下規(guī)定之一：

　　(1)產(chǎn)品圖樣的規(guī)定值;

　　(2)鋼材標準抗拉強度下限值;

　　(3)對不同強度等級的鋼材組成的焊接接頭，則為兩種鋼材標準抗拉強度下限值中的較小者。

　　3.試板的彎曲試驗合格指標：其受拉面上沿任何方向不得有單條長度大于3mm的裂紋或缺陷。

　　4.試板的常溫沖擊功規(guī)定值按圖樣或有關技術文件規(guī)定。但3個式樣沖擊功的平均

　　值不得小于27J(對l0mm×10mm×55mm式樣)或14J(對5mm×10mm×55mm式樣)。

　　(四)焊接產(chǎn)品試板的復驗

　　1.試板的拉伸、彎曲試驗如不合格，允許復驗。對不合格的項目取雙倍式樣進行復驗，達到合格指標為合格。

　　2.沖擊試驗如不能滿足合格指標，允許復驗。對不合格的項目再取一組(3個)式樣進行試驗。合格指標為：前后兩組6個式樣的沖擊功平均值不得低于規(guī)定值，允許有2個式樣小于規(guī)定值，但其中小于規(guī)定值70%的只允許有1個。

　　四、耐壓試驗與氣密性試驗

　　(一)耐壓試驗

　　1.耐壓試驗前應確認的條件

　　(1)設備本體及與本體相焊的內(nèi)件、附件焊接和檢驗工作全部完成;

　　(2)開孔補強圈焊接接頭檢查合格;

　　(3)焊后熱處理的設備熱處理工作已經(jīng)完成;

　　(4)在基礎上進行耐壓試驗的設備，基礎二次灌漿達到強度要求;

　　(5)試驗方案已經(jīng)批準，施工資料完整。

　　2.水壓試驗

　　(1)試驗介質(zhì)宜采用潔凈淡水。奧氏體不銹鋼制容器用水作介質(zhì)試壓時，水中的氯離子含量不超過25ppm。

　　(2)在設備最高與最低處且便于觀察的位置設置兩塊壓力表。上下兩塊壓力表的量程應相同，且經(jīng)過校驗。壓力表量程不低于1.5倍且不高于3倍試驗壓力。

　　(3)試驗充液前應先打開放空閥門。充液后緩慢升至設計壓力，確認無泄漏后繼續(xù)升壓至試驗壓力，保壓時間不少于30min，然后將壓力降至試驗壓力的80%，對所有焊接接頭和連接部位進行檢查。

　　(4)合格標準：無滲漏;無可見變形;試驗過程中無異常的響聲。放水后，對標準抗拉強度下限值大于或等于540MPa的鋼制容器，進行表面無損檢測抽查未發(fā)現(xiàn)裂紋。

　　3.氣壓試驗

　　(1)采用氣壓試驗代替液壓試驗的規(guī)定

　　1)壓力容器氣壓試驗前對設備的對接焊縫進行1000射線或超聲檢測，以符合原設計文件規(guī)定的合格標準為合格;常壓設備氣壓試驗前對設備的對接焊縫進行25%射線或超聲檢測，射線檢測Ⅲ合格，超聲檢測Ⅱ合格。

　　2)有本單位安全技術部門確認、本單位技術總負責人批準的安全技術措施。

　　3)試壓系統(tǒng)的安全泄放裝置應進行壓力整定。

　　(2)試驗區(qū)應設置警戒線，試驗單位的安全部門進行現(xiàn)場監(jiān)督。

　　(3)介質(zhì)宜為干燥潔凈的空氣，也可用氮氣或惰性氣體。脫脂后的容器氣壓試驗時，必須采用不含油氣體。

　　(4)程序要求

　　1)緩慢升至試驗壓力的l0%，且不超過0.05MPa，保壓時間不少于10min，對所有焊接接頭和連接部位進行初次泄漏檢查。

　　2)初次泄漏檢查合格后，繼續(xù)升壓至試驗壓力的50%，觀察有無異?，F(xiàn)象。

　　3)如無異常現(xiàn)象，繼續(xù)按規(guī)定試驗壓力的10%逐級升壓，直到試驗壓力，保壓30min后將壓力降至設計壓力，并在該壓力下對所有焊接接頭和連接部位進行檢查。

　　4)檢查期間保持壓力不變，并不得采用繼續(xù)加壓的方式維持壓力不變。

　　(5)合格標準：試驗過程中無異常的響聲，經(jīng)過肥皂液或者其他撿漏液無漏氣，無可見變形。泄壓后，對標準抗拉強度下限值大于或等于540MPa的鋼制容器，進行表面無損檢測抽查未發(fā)現(xiàn)裂紋。

　　(二)氣密性試驗

　　1.試驗條件(1)氣密性試驗前將安全附件裝配齊全。(2)經(jīng)耐壓試驗合格后進行。對作氣壓試驗的塔器，氣密性試驗可在氣壓試驗檢降到氣密性試驗壓力后一并進行。

　　2.合格標準：無泄漏。

　　(三)重新試驗

　　耐壓試驗過程中，如發(fā)現(xiàn)滲漏、異常響聲等不正?，F(xiàn)象，應停止試驗并卸壓，查明原經(jīng)處理后方可恢復試驗。

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